مطالعه‌ی برخی از مکانیسم‌های آنتاگونیستی جدایه‌های قارچ Talaromyces flavus علیه Verticillium dahliae و Verticillium albo-atrum عوامل بیماری پژمردگی در چند محصول زراعی مهم

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیماری‌شناسی گیاهی دانشکده‌ی کشاورزی و منابع طبیعی واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

2 بخش تحقیقات بیماری‌های گیاهان، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، تهران

چکیده

پژمردگی ورتیسلیومی از مهم‌ترین بیماری‌های گیاهان زراعی از قبیل پنبه، گوجه‌فرنگی، سیب‌‌زمینی و خیار گلخانه‌ای محسوب شده و باعث وارد شدن خسارات فراوان به این محصولات مهم می‌شود. کنترل بیولوژیک می‌تواند یکی از مناسب‌ترین روش‌ها جهت مدیریت این بیماری باشد. در این پژوهش، برای بررسی مکانیسم‌های آنتاگونیستی Talaromyces flavus، ابتدا عوامل بیماری‌زا و قارچ آنتاگونیست T. flavus از مناطق کشت گیاهان فوق به‌ترتیب توسط محیط کشت‌های Komada وTF  جداسازی شد. سپس، مکانیسم‌های آنتاگونیستی آن‌ها از جمله میکوپارازیتیسم، تولید ترکیبات فرار و غیر­فرار روی رشد عوامل بیماری‌زای فوق مطالعه گردید. در این پژوهش، 60 جدایه‌ی T. flavus استفاده شد که به‌ترتیب 23، 15، 14 و 8 جدایه به مناطق کشت پنبه، گوجه­فرنگی، سیب‌زمینی و خیار گلخانه­ای تعلق داشت. برای پنبه و سیب‌زمینی با عوامل پژمردگی Verticillium dahliae و Verticillium albo-atrum، بیش‌ترین میانگین درصد بازدارندگی (51/81 و 93/64) به‌ترتیب توسط جدایه‌های TF-Co-G-1 وTF-Po-V-48  به‌دست آمد و در هر دو جدایه، ترکیبات غیرفرار بیش‌ترین تأثیر را روی بازدارندگی رشد عامل بیماری‌زا نشان دادند. درحالی‌که، برای گوجه­فرنگی و خیار گلخانه‌ای با عامل بیماری‌زای V. albo-atrum، بیش‌ترین میانگین درصد بازدارندگی (67/73 و 78/54) به‌ترتیب توسط جدایه‌های TF-To-V-31 و TF-Cu-V-60 موجب شد. براساس بررسی‌های انجام‌شده، مؤثرترین مکانیسم بازدارندگی این دو جدایه، تولید ترکیبات فرار بود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aminaee, M. M., Mansouri, B. & Ershad, D. 2006. A study on Verticillium wilt of potato in Kerman province. Proceedings of the 17th Iranian Plant Protection Congress, 2-5 September, Karaj, Iran, 163.

Anitha, A. & Rabeeth, M. 2010. Degradation of fungal cell walls of phytopathogenic fungi by lytic enzyme of Streptomyces griseus. African Journal of Plant Science. 4: 61-66.

Butterfield, E. J. & De Vay, J. E. 1977. Assessment of soil assays for Verticillium dahliae. Phytopathology. 67: 1073-1078.

Christen, A. A. 1981. A selective medium for isolating Verticillium albo-atrum from soil. Phytopathology. 72: 47-49.

Deacon, J. W. 1991. Significance of ecology in the development of biocontrol agents against soil-borne plant pathogens. Biocontrol Sciences Technology. 1: 5-20.

Esmailzadeh-Hosseini, S. A., Sarpeleh, A., Fatahi, M. & Ghaiumi-Mohammady, M. 2006. Identification of soilborn phytopathogenic fungi of greenhouse cucumber in Yazd province. Proceedings of the 17th Iranian Plant Protection Congress, 2-5 September, Karaj, Iran, 175.

Hamdollah-Zadeh, A. 1993. Properties of defoliant and non-defoliant strains of Verticillium dahliae the causal agent of cotton wilt in northern Iran. Iranian Journal of Plant Pathology. 29: 125-131. (In Persian with English Summary).

Hawksworth, D. L. & Talboys, P. W. 1970. C. M. I. descriptions of pathogenic fungi and bacteria. No. 255. Verticillium albo-atrum, No. 256. Verticillium dahliae. CAB, Kew, England.

Henson, J. M., Butler, M. J. & Day, A. W. 1999. The dark side of the mycelium melanins of phytopathogenic fungi. Annual Review of Phytopathology. 37: 447-471.

Huang, X., Chen, L., Ran, W., Shen, Q. & Yang, X. 2011. Trichoderma harzianum strain SQR-T37 and its bio-organic fertilizer could control Rhizoctonia solani damping-off disease in cucumber seedling mainly by the mycoparasitism. Applied Microbiology and Biotechnology. 91: 741-755.

Huggag, W. M. & Mohamed, H. A. 2007. Biotechnological aspects of microorganisms used in plant biological control. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture. 1: 7-12.

Hur, J. S., Oh, S. O., Jung, J. S., Koh, Y. J., Park, J. G. & Park, J. C. 2003. Antifungal properties of Eucayptus darlympleana against post harvest pathogens of kiwifruits. ISHS Acta Horticulturae 610: V International Symposium on Kiwifruit, 25 June, Wuhan, China, 66.

Inglis, G. D. & Kawchuk, L. M. 2002. Comparative degradation of Oomycete, ascomycete, and basidiomycete cell walls by mycoparasitic and biocontrol fungi. Canadian Journal of Microbiology. 48: 60-70.

Kurahashi, Y. 2001. Melanin biosynthesis inhibitors (MBIs)for control of rice blast. Pesticide Outlook. 12: 32-35.

Kheiri, A. & Fatahi, M. 2010. Evaluation of Verticillium wilt tolerance in different cotton cultivars. Journal of Research in Agricultural Science. 6: 57-61.

Kim, J. T., Park, I. H., Lee, H. B., Hahm, Y. I. & Yu, S. H. 2001. Identification of Verticillium dahliae and Verticillium albo-atrum causing wilt of tomato in Korea. The Plant Pathology Journal. 17: 222-226.

Kim, K. K. A. & Fravel. D. R. 1990. Glucose oxidase as the antifungal principle of talaron from Talaromyces flavus. Canadian Journal of Microbiology. 36: 760-764.

Klosterman, S. J., Atallah, Z. K., Vallad, G. E. & Subbarao, K. V. 2009. Diversity, Pathogenicity and Management of Verticillium species. Annual Review of Phytopathology. 47: 39-62.

Knudsen, I. M. B., Hockenhull, J., Jensen, D. F., Gerhardson, B., Hokeberg, M., Tahuonen, R., Teperi, E., Sundheim, L. & Henriksen, B. 1997. Selection of biological control agents for controlling soil and seed-borne diseases in the field. European Journal of Plant Pathology. 103: 775-784.

Lix, G., Liu, B., Liu, D. D., Han, Z. M., Zhou, K. X. & Zheng, Y. P. 2009. Effects of transgenic insect resistant cotton root exudates on the growth of Verticillium dahliae Kleb. Ying Yong Sheng Tal Xue Bao. 20: 157-162.

Madi, L., Katan, T., Katan, J. & Henis, Y. 1997. Biological control of Sclerotium rolfsii and Verticillium dahliae by Talaromyces flavus is mediated by different mechanisms. Phytopathology. 87: 1054-1060.

Malik, N. K. & Milton, J. M. 1980. Survival of Verticillium in monocotyledonous plants. Trans-actions of the British Mycological Society. 75: 496-498.

Marois, J. J., Fravel. D. R. & Papavizas, G. C. 1984. Ability of Talaromyces flavus to occupy the rhizosphere. Soil Biology and Biochemistry. 16: 387-390.

Murray, F. R., Llewellyn, D., McFadden, H., Last, D., Dennis, E. S. & Peacock, W. J. 1999. Expression of the Talaromyces flavus glucose oxidase gene in cotton and tobacco reduces fungal infection, but is also phytotoxic. Molecular Breeding. 5: 219-232.

Naraghi, L., Heydari, A., Karimi Roozbahani, A. & Ershad, D. 2003. Isolation of Talaromyces flavus from cotton fields in Gorgan and its antagonistic effects on Verticillium dahliae, the causal agent of cotton wilt. Iranian Journal of Plant Pathology. 39: 31-34. (In Persian with English Summary).

Naraghi, L., Heydari, A., Rezaee, S., Razavi, M. & Jahanifar, H. 2010. Study on antagonistic effects of Talaromyces flavus on Verticillium albo-atrum, the causal agent of potato wilt disease. Crop Protection. 29: 658–662

Pegg, G. F. & Brady, B. L. 2002. Verticillium wilts. CABI Publishing, Wallingford, UK.

Proksa, B. 2010. Talaromyces flavus and its metabolites. Chemical Papers. 64: 696-714.

Roberts, D. P. & Lohrke, S. M. 2003. Programs in biological control of plant diseases. Pest Management Science. 59: 654-664.

Tjamos, E. C., Tsitsigiannis, D. I., Tjamos, S. E., Antoniou, P. P. & Katinakis, P. 2004. Selection and Screening of endorhizosphere bacteria from solarized soils as biocontrol agents against Verticillium dahliae of Solanaceous hosts. European Journal of Plant Pathology. 110: 35-44.

Van Elsas, J. D., Jansson, J. K. & Trevors, J. T. 2007. Modern soil microbiology II. CRC Press- Taylor and Francis, Boca Raton, Florida, USA.

Whipps, J. M. 2001. Microbial interactions and biocontrol in the rhizosphere. Journal of Experimental Botany. 52: 487-511.

Wright, E. R., Zapata, R., Delfino, O. S., Lopez, M. V. & Serrile, M. 1990. Efficacy in vitro of antagonists Sclerotinia sclerotiorum and S. minor. Review of Plant Pathology. 69: 2758.